Subtract Background Plusによる背景減算
バージョン: v0.1.2 / ライセンス: MIT
概要
暗い・低シグナルの画像で、Fiji標準のSubtract Backgroundが作りがちなアーティファクトを避けることが目的。
なぜ作ったか（標準機能との違い）
Fiji標準の Subtract Background...（BackgroundSubtracter）は、暗い画像で2つのアーティファクトを起こす:
内部での縮小処理: 半径>10pxだと画像をmin-poolで縮小（2/4/8倍）→ローリングボール→バイリニア補間で背景を再拡大。平坦な暗部でブロック状/波状パターンが残る。Disable smoothingをオンにしても止まらない 事前スムージング: デフォルトで3×3平均が推定前にかかり、明るいエッジ周りに負のハロー（黒縁）を作ることがある
📝 補足
本プラグインは背景をフル解像度で推定（縮小も補間もしない）するので暗部のブロック/波が出ない。
一方でガウシアン事前スムージング（デフォルトsigma 2px）は残す。これはオープニング系に必須で、切るとボール/ディスクがノイズ表面のピークだけに接触して自分の形を背景に押し込む（「ボール痕」のドーム状アーティファクト）ため。
v0.1.0 → v0.1.2
「きれいにしたい」と事前スムージングを切ったのは誤りで、実画像で強いボール痕ドームが出た。元の暗部アーティファクトの原因は標準機能の縮小＋バイリニア再拡大であって事前スムージングではない。v0.1.2は事前スムージングを残し、縮小/補間だけをやめた
手法（Methods）
Rolling ball (full resolution): 半球の構造要素によるグレースケール・オープニング（縮小なしの忠実なSternbergローリングボール）。いちばん馴染みがあるが大半径だと最も遅い
Sliding paraboloid (separable, fast): 分離可能な放物面オープニング、走査線あたりO(n)、フル解像度。大きい画像/スタックに推奨。速くてアーティファクトが出にくい
Morphological opening (flat disk): 平らなディスクの構造要素。よりシャープな背景モデル
すべて8/16/32-bitのグレースケール画像・スタックで動作。計算はfloatで行いImageJが元の型に戻す
インストール
Subtract_Background_Plus-0.1.2.jar をImageJの plugins/ フォルダにコピー
ImageJを再起動
Plugins ▸ Background ▸ Subtract Background Plus に出ればOK
パラメータ
Radius (pixels): ボール/ディスク半径（放物面では曲率スケール）。残したい最大の物体より大きい値を使う
Light background (dark objects): 明るい背景に暗い物体がある場合。出力は平坦なゼロ上に物体を正の偏差として載せる（実質コントラスト反転）ので後段の解析に便利
Create background (don't subtract): 推定した背景そのものを出力（確認用／自前で減算したいとき）
Smoothing sigma (px): 推定前のガウシアン事前スムージング。ローリングボール/ディスクでは1〜2（デフォルト2）に保つ。切るとボール痕ドームが出る。すでに滑らかなら0でもよい。背景は常に元画像を超えないようクランプ（過減算防止）
Background post-smoothing sigma (px): 推定背景面への追加スムージング（任意）。0でオフ。事前スムージングが効いていればほぼ不要
Shrink factor (ball/disk): モルフォロジー手法の速度/品質ノブ。1=フル解像度（最もクリーン）。速度が必要でブロックノイズを許容できる時だけ上げる（放物面には影響なし）
Preview: 現在のスライスでライブプレビュー
パフォーマンスのめやす
フル解像度ローリングボールはO(幅·高さ·πr²)。大きいスタックで大半径ならSliding paraboloid（走査線あたりO(n)）推奨、同等にクリーンな背景がはるかに速い。スタックはスライス間で並列化、モルフォロジー/放物面パスは行/走査線方向に並列化
リンク
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